2.1.5 反射波

当电波在平坦地面上传播时，由于大地和大气是不同的介质，所以入射波会在界面上产生反射。不同界面的反射特性用反射系数R表征。当平坦地面可看作镜面时，将发生全反射，如图2-5所示。此时，R=-1，即反射波振幅与入射波振幅相同，但两者相位差为180°。

接收机总的接收场强E_T为视距成分E_LOS和地面反射成分E_g的合成（干涉结果）。下面按平面波处理合成结果。

若距发射机d₀处的场强为E₀，则d_l>d₀处的场强为

式中，ω_c为电波的角频率；c是光速。

直射波经过长为d_LOS的路径到达接收机，对应的接收场强为

地面反射波经过长为d_g（即a+b）的路径到达接收机，对应的场强为

合成场强E_T为

在图2-5中，由发射点T发出的电波分别经过直射路径（TR）与地面反射路径（TOR）到达接收点R，由于两者的路径不同，从而会产生附加相移。由图2-5可知，反射波与直射波的路径差为

式中，d=d₁+d₂。

通常，（h_t+h_r）<<d，故上式中每个根号均可用二项式定理展开，并且只取展开式中的前两项。例如：

由此可得

由路径差Δd引起的附加相移Δφ为

式中，称为传播相移常数。

在TR距离很大的情况下，d_LOS与d_g相差很小，近似有d_LOS≈d_g≈d，此时式（2-24）的合成场强幅度为

此时，合成场强的幅度近似为

式中，k是与E₀、天线高度和波长相关的值。

由式（2-29）可知，当发射天线与接收天线的距离d很大时，接收场强幅度随距离的2次方衰减，也就是说，接收功率随距离成4次方衰减，比自由空间损耗要快得多；同时，接收功率大小与频率无关。可见，在固定站址通信中，选择站址时应力求减弱地面反射，或调整天线的位置和高度，使地面反射区离开光滑界面。

以上讨论了比较简单的直射波与地面反射波的合成结果。实际上，移动环境下的电波传播远比此复杂，它不仅与周围的地形、地物和地貌有关，而且还与移动台的运动状态有关。